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第一章 化学史与人类文明史 1

第一节 古代化学时期 1

一、原始实用化学——化学知识的起源 2

二、炼金术、炼丹术时期——无机化学的萌芽 7

三、医药化学和冶金化学时期——原始化学的最后形式 9

第二节 近代化学发展时期 10

一、燃素化学时期 11

二、定量化学时期 11

第三节 现代化学时期 19

一、量子化学的诞生和化学键理论的发展 19

二、晶体结构及晶体化学 21

三、核化学的发展 22

四、原子能时代的来临 24

五、化学交叉学科的发展 25

六、诺贝尔化学奖的贡献 28

趣味实验1-1 自制火柴 32

趣味实验1-2 pH试纸的制作 33

趣味实验1-3 植物中某些元素的鉴定 33

第二章 微观化学世界 36

第一节 微观世界的历史与起源 37

一、古代哲学家对微观世界的猜想 37

二、近代原子论科学根基的探索与建立 38

三、科学实验打开原子世界的大门 39

第二节 原子和分子的结构 39

一、原子的微观世界 39

二、分子的微观世界 42

第三节 化学元素与元素周期表 44

一、氢元素 45

二、碳元素 46

三、氮元素 46

四、氧元素 47

五、氯元素 47

六、硫元素 48

七、磷元素 48

八、钙元素 49

九、铁元素 49

十、铜元素 50

十一、锌元素 50

十二、钛元素 51

十三、氙元素 51

十四、碘元素 52

十五、镭元素 53

第四节 纳米材料与纳米技术 53

一、纳米的概念 54

二、纳米材料的特性 54

三、自然界中的纳米材料 55

四、化学与纳米科技的关系 56

五、纳米材料的应用 56

趣味实验2-1 酒精和水混合实验 61

趣味实验2-2 酸碱滴定法测定蛋壳中CaO的含量 62

趣味实验2-3 焰色反应实验 63

第三章 生命的化学奥秘 65

第一节 生命的起源 65

一、生命的起源：氨基酸形成 66

二、生命的要素：水与氧 67

第二节 生命分子的化学结构奥秘 69

一、生命的物质基础：蛋白质 70

二、制造生命体的“基础”：核酸 79

第三节 生命中的化学反应网络 87

一、“甲醛门”事件（氨基酸） 87

二、糖代谢 88

三、探索水在大脑记忆功能中的作用 90

四、烫发（蛋白质） 92

五、酒精代谢 92

趣味实验3-1 自制昆虫琥珀标本 95

趣味实验3-2 从牛奶中提取酪蛋白 96

趣味实验3-3 氨基酸和蛋白质的颜色信息 97

趣味实验3-4 指纹鉴定 98

第四章 医药与化学 100

第一节 人类、医药与化学 100

一、人类与医药的关系 100

二、药物与化学的关系 101

第二节 化学与临床诊断技术 102

一、电化学分析在临床诊断中的应用 103

二、荧光分析在临床诊断中的应用 103

三、色谱分析在临床诊断中的应用 103

四、质谱分析在临床诊断中的应用 103

五、核磁共振成像在临床诊断中的应用 104

第三节 中药简介 104

一、生物碱类中药 105

二、挥发油和萜类中药 105

三、苷类中药 105

四、环酮类中药 106

五、甾族化合物类中药 106

六、氨基酸、蛋白质类中药 106

七、糖类中药 106

八、有机酸类中药 106

第四节 化学药物简介 107

一、抗酸药 108

二、解热镇痛药 109

三、抗菌药 111

四、抗癌药 117

五、镇静催眠药 119

第五节 新药创制简介 121

一、从天然活性物质中筛选和发现先导化合物 121

二、用普筛方法发现先导化合物 122

三、以酶作为药物作用靶发现先导化合物 123

四、从药物的代谢产物中发现先导化合物 123

五、以药物合成的中间体作为先导化合物 123

六、基于构效关系发现先导化合物 123

第六节 合理用药 124

一、临床用药四大原则 125

二、合理选药 125

三、用药剂量 127

四、给药途径 128

五、化学药物中毒 129

第七节 珍惜生命，远离毒品 129

一、毒品的分类 130

二、毒品的危害 132

趣味实验4-1 阿司匹林的制备 133

趣味实验4-2 检验尿糖 134

趣味实验4-3 葡萄糖酸锌的制备 135

第五章 食品与化学 137

第一节 营养化学 137

一、营养化学 137

二、健康饮食 148

第二节 茶与化学 151

一、茶的分类 152

二、茶叶的有效成分及功效 153

三、饮茶有讲究 154

第三节 食品添加剂 155

一、色素 156

二、香料 159

三、调味剂 159

四、疏松剂 161

五、防腐剂和抗氧化剂 162

第四节 食品污染与绿色食品 163

一、食品污染 163

二、绿色食品 168

第五节 常见食品中的化学现象 168

一、皮蛋中的化学 168

二、油条中的化学 169

三、豆腐中的化学 170

四、葡萄酒中的化学 170

五、碳酸饮料中的化学 170

趣味实验5-1 检验加碘食盐成分中的碘 171

趣味实验5-2 从红辣椒中提取辣椒红素 171

趣味实验5-3 维生素C的性质实验 172

趣味实验5-4 水果味添加剂——乙酸异戊酯的合成 173

趣味实验5-5 实验室制备豆腐 174

第六章 环境保护与绿色化学 176

第一节 环境概述 176

一、环境的概念 176

二、自然环境生态圈中的物质循环 177

三、环境问题 178

第二节 水环境 180

一、我国水资源现状 180

二、水污染的来源 181

三、水污染的危害 182

四、水污染的防治 183

五、污水处理与化学 184

六、水的化学净化、纯化及软化 185

七、海水的淡化 186

第三节 大气环境 187

一、大气污染之一：汽车尾气污染 188

二、大气污染之二：静态源尾气污染 195

第四节 土壤污染 198

一、土壤污染的概念 199

二、土壤的组成及性质 199

三、土壤污染的类型 200

四、土壤污染的危害 201

五、我国土壤污染治理措施 202

第五节 绿色化学 203

一、绿色化学的概念 203

二、绿色化学的原则 204

三、绿色化学的主要研究方向 204

趣味实验6-1 一氧化碳与氧化铜反应 206

趣味实验6-2 环己烯的绿色催化合成 207

趣味实验6-3 用废旧易拉罐制备明矾 208

第七章 新能源与化学 210

第一节 能源简介 210

一、能源的利用史 210

二、能源的分类 212

三、能源储量及消费 213

四、能源化学 214

五、能源发展趋势 215

第二节 质子交换膜燃料电池 217

一、燃料电池简介 218

二、质子交换膜燃料电池的结构和工作原理 219

三、质子交换膜燃料电池的优点 220

四、质子交换膜燃料电池的发展状况 220

五、质子交换膜燃料电池的应用 221

第三节 锂离子电池 223

一、锂离子电池简介 223

二、锂离子电池的组成及工作原理 224

三、锂离子电池的应用领域 225

第四节 太阳能电池 226

一、太阳能发展历史 226

二、太阳能的利用方式 227

三、太阳能电池的分类 228

第五节 核能 231

一、核能简介 231

二、核能的发现 232

三、核能的利用 233

四、核能的安全问题 235

五、核能的未来发展趋势 235

第六节 氢能 236

一、氢能简介 236

二、氢能的特点 236

三、氢气的制取 237

四、氢气的储存与运输 238

五、氢能的应用 239

趣味实验7-1 巧用硬币使二极管发光 241

趣味实验7-2 自制水果电池 242

趣味实验7-3 染料敏化TiO2太阳能电池 243

第八章 日用品与化学 246

第一节 刷牙——牙膏里的化学 246

一、牙膏中的化学成分及功能 247

二、牙膏的主要原料 247

三、牙膏的质量问题 248

四、如何选择牙膏 250

第二节 洗涤去污化学 252

一、洗涤剂的主要成分 252

二、常用洗涤剂 253

三、洗涤用品的一般选择 256

第三节 护肤品化学 256

一、皮肤的结构与老化 256

二、护肤品的发展 257

三、护肤品中的化学奥秘 258

四、几种护肤品的化学鉴别法 262

第四节 服装中的化学 263

一、服装中的主要成分 263

二、服装中的危害 267

第五节 塑料制品 269

一、塑料的成分 269

二、塑料的性质 271

三、不同型号的“塑料” 271

四、塑料用品的简单鉴定 272

趣味实验8-1 自制牙膏 273

趣味实验8-2 沐浴露的配制 273

趣味实验8-3 洗洁精的配制 274

趣味实验8-4 肥皂的制作 275

参考文献 277